# 《Web3创什么业》  扩容篇 | BMAN By [BMAN](https://paragraph.com/@bman) · 2022-05-15 --- “为了解决问题，在各种矛盾中，应当抓住主要矛盾。”——毛主席 毛主席教导我们抓主要矛盾，就像打蛇只打七寸，抓机会只抓风口。 从主要矛盾切入，往往能找到创业最重要的方向，这无论是创业者还是投资人都应该思考的问题。 那么，区块链行业的主要矛盾是什么呢？ 如果说过去4年整个区块链行业有一个主要矛盾，那就是：以太坊的扩容。 几乎所有最前沿的科研，最高市值的项目，最耀眼的投资收益，都围绕着这一个问题，由此Solana创造400倍收益、Polkadot 100倍、Avalanche 100倍、还有Near、Cosmos、Starkware等群雄并起，都在从诸多角度解决这一问题。 区块链这个核心的矛盾——扩容，真正意义上推动区块链进入黄金时代。时代的背景造就了最好的问题，造就了最宏大的叙事，也产生了最好的创业方向和最辉煌的项目，这就是#Web3创什么业 的第二篇——扩容篇。我们从各个扩容方案去看新的创业机会。 1、新的架构 区块链的扩容史，与CPU的扩容史及其相识，它们都是从架构切入。 区块链和CPU的本职工作——都在处理计算和进程。只是区块链是宏观的CPU，由全世界分布式节点组成。所以，研究区块链的扩容，我们可以研究CPU的扩容。 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/61e7d8a360ab5711a57d969d51ad579e1f48ea04dbcaa77cb2e4c9b6e516b82e.png) CPU的扩容，简单的总结经历了三个阶段： 第一代：单线程处理器 第二代：多线程处理器 第三代：模块化处理器 80后90后可能印象深刻，玩的电脑CPU从单核奔腾G840，到多核赛扬奔腾，再到模块化的处理器，CPU走过的扩容历史仿佛在区块链重演。 区块链也同样走过了三代： 第一代区块链：单链架构——Ethereum 第二代区块链：多链架构——Polkadot、Cosmos 第三代区块链：模块化架构——Celestia+Ethereum+Rollup 什么是模块化？ 拿交通来做比方，一开始CPU和区块链都是单行道。单行道堵了怎么办？拓展到多行道！所以有了多核CPU和多链区块链。多行道也堵怎么办？直接海陆空都给我上！所以CPU分成了多个模块，进行差异化分工；区块链也发展到了模块化区块链。 什么是模块化区块链？就是将一条单链区块链做的事情进行分工，解耦成共识（consensus）、执行（execution）、数据可用性（data avalability）三个层，提供了一个可插拔的执行层、数据可用性层和共识层。三个层各自分工，各司其职效率最大化。 打个比方，一个公司创始人最开始把管理、运营、技术都干了，现在分成CEO、COO和CTO三个人干，各自分工发挥所长效率就可以做到最大化。 模块化区块链的实现，本质上就是把链也变成了积木，每个积木有最擅长的优势，互相组合就可以把链的性能做到最大。将可组合性从应用间的可组合，推动到了到链与链间可组合。 Celestia 是模块化区块链的代表，单独把数据可用性（data avalability）解耦出来成为一层，为Rollup等执行层提供数据可用性服务，增加数据存储展生态系统。那什么是数据可用性呢？当区块链上一笔交易被达成，交易结果会广播至全链进行确认，可有的节点不知道这个被广播出来的信息中是否包含了假消息，Celestia就是为了解决这个问题单独出来的一层。Celestia由Mustafa Al-Bassam创办，在2021年3月进行了150万美元的种子轮融资，并在12月上线了Devnet，未来将会有很多L2使用Celestia作为DA。 2、共识算法 模块化扩容把链分为共识层、执行层和数据可用性层，这三个方向又可以进一步作为扩容优化。其中共识算法的创新可谓区块链的皇冠明珠，而在一个去中心的系统中，节点彼此不信任，需要一个共识来决定谁来出块（哪个节点贡献的多），这就是共识算法。 Avalanche创新了雪崩共识协议，本质是通过多次重复的随机抽样方式来使节点之间达成共识，其性能会随着参与程度的增加而呈指数下降，因为它所有的节点都是同时验证且不需要参与全局投票，即没有通信延迟，具有可扩展性， 高性能和安全性特点。 Avalanche据官方表示TPS可达1,300，每秒可处理 1,000-10,000 笔交易。 Solana Solana基于历史时间证明(Poh) 共识协议，利用Pos和Poh(历史时间证明)双机制在无分片下实现高性能。Solana 认为公链性能受阻碍的最大问题是在于无法对交易的先后顺序达成一致，在这个过程产生了很多共识和时间消耗，如果能有一个类似谷歌原子钟，这样可信而又去信任的时钟，来记录整个区块链的先后顺序，那就可以大大提高性能。基于此开发了时间证明(Poh) 共识协议。Solana官方曾表示最高可达到 14-17 万 TPS的吞吐量。 3、链下扩容：分层 Layer2扩容是改变区块链的使用方法，将原先放在以太坊链上执行的计算、 存储等活动放在主链外的“二层(Layer-2)”协议中执行。二层的所有活动需要生成一个证明并提交到主链上，证明主链外发生的一切活动是可信的。 1)二层和主链之间资产安全转移; 2)能够验证链下活动是准确可信的。  关于Layer2写的最好的文章是 [@0xOar](https://twitter.com/0xOar) 写的： [https://mp.weixin.qq.com/s/VLebxbNZN3rGM8EJmBx0ig](https://t.co/JjB9P9Q4j4) Optimistic Rollup Optimistic Rollup选择乐观的相信提交者提交的batch是正确的，除非有人通过一个欺诈证明来证明提交者是其实是一个坏蛋，他提交了一个错误的batch，然后进行回滚。类似法律中的“无罪推定”。 优势：比较容易支持通用型合约/兼容EVM，对于团队来说，开发难度会相对低一些。迁移成本也比较低。 缺点：采用欺诈证明，退出的时间比较长，目前大多数退出时间为7天。 网络进入挑战争议时，网络运行会停滞。 Optimism Optimism 前身为 Plasma Group，是 Optimistic Rollup 扩展技术背后的原开发团队。Optimism 于 2020 年11 月，完成了由 a16z 领头的第二轮融资。 2022年3月以16.5亿美元估值融了1.5亿美元，a16z和Paradigm投资。截止2022年4月，TVL达到4.8亿美金。 Arbitrum 采用流水线区块处理方式加快网络运行速度，多轮交互挑战机制确保二层安全性，其亮点是:1)采用了多轮交互的挑战机制;2)流水线的区块处理方式;3)对赌的质押经济模型。 2021年以估值12亿美元融资1.2亿美元，Polychain、Ribbit、Pantera、Alameda等投资。截止2022年4月，TVL达到20亿美金。 Zk-rollup 另一类解决方案是ZK Rollup，与OR（Optimistic Rollup）不同，ZK Rollup做了这样的根本假设：不相信提交者能主动提交正确的batch，或者说类似法律学中的“有罪推定”。提交者在提交batch要携带一个ZK-SNARK证明，可以直接用来被验证所提交的batch的正确性。 优点：退出网络的时间相对比较快，不再需要在提交后再等待7-14天来做验证。 缺点：生成零知识证明需要大量计算， 对硬件要求可能比较高，需要投入比较多的计算资源。零知识证明中涉及电路的计算，因此在支持通用型合约/兼容EVM上的开发难度比较大。 ZK Sync ZK Sync团队为 Matter Labs，使用基于 SNARKs 证明 (尤其是 PLONK) 的 zk 系统。系统的安全性依赖于 2019 年秋天推出的一套信任设置 (Multi-party Computation Ceremony)。其预测的TPS可以到达2,000。2021 年 11 月进行的价值 5000 万的 B 轮融资 Starkware StarkWare发明了基于STARKs证明的密码学技术，与SNARKs证明(zkSync 使用的技术)相比有两个主要优势： "T" 指的是 "transparent"(透明的)，这意味着系统运行无需信任设置；生成STARKs证明的速度比SNARKs的快10倍。缺点是开发成本极高， 2021 年 11 月进行的价值 5000 万美元的 C 轮融资，目前StarkWare估值60亿美元。 那么问题来了，未来的Layer2，会是Optimistic Rollup胜出还是Zk-rollup胜出呢？Optimistic Rollup的优点是更容易兼容EVM，但有7-14天退出时间的问题；而ZK Rollup则能够实现快速提款，在ZK Rollup实现完全兼容EVM后，会有很大的优势，我个人认为ZK会胜出。 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/580884b2987ad4632a7676a46c7fff45a217131c58b102ed3cce9b6aa7dc2b38.png) 以太坊验证交易正确算力要达到矿工算力1:1，ZK可以低到十万分之一，也就是ZK验证成本可以降低5个数量级，ZK后面的方案出来会碾压市场，但是全世界能写ZK的开发者就500人，出来一个好团队都几亿美金，我们后面重点关注ZK的项目。 4、链上扩容：分片 NEAR使用了一种被称为Doomslug的共识算法和一种被称为夜影(Nightshade)的新的分片技术，可以将网络分割成多个分片，保证计算工作是以并行方式执行，其旨在解决目前公链存在的扩展 性问题和提供稳定的GAS 费。作为当前公链赛道采用分片的头部项目。 除了以上模块化、分层和分片的扩容方式，还有多链网络的扩容方案，像Cosmos IBC、polkadot的卡槽、Octopus的应用链还有Avax的subnet等，多链架构和分层的边界逐渐在模糊。 总结来说，以太坊扩容三个方向： 更快的共识算法，更多的层级，更高效的模块化分工。 这一个核心的问题，造就了最宏大的叙事，也产生了最辉煌的机会。以太坊从两年前97%的市场份额，下降到今天55%，从周家天下，到春秋五霸，再到战国七雄，区块链进入群雄逐鹿时代。 那未来几年这个核心矛盾是否还存在？ 答案是肯定的。Vitalik发布了以太坊6年的路线图，以太坊从The Merge到The Surge实现分片和分层扩容至少还有2-3年的时间。未来3年，区块链最大的核心矛盾依然还是扩容。这也会是新的扩容叙事公链最好的时间窗口。 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/927cf6101875eb6f43b146176ba84624955e812a635b64701fc3e13f0e1759e2.jpg) 我也会重点关注这方面的投资机会，欢迎有想法的开发者和团队和我们探讨。 `BMAN` `自由投资人` `微信公众号：BMANLEE` `Twitter：BMANLead` --- *Originally published on [BMAN](https://paragraph.com/@bman/web3-bman-2)*